專利名稱：紅外線計算機斷層機電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到利用熱掃描成像系統特點，在開辟以功能學為主的醫學影像技術新領域中，突破傳統的成像方法，完成紅外線電子計算機斷層掃描成像裝置的硬件功能，達到基本定位，起到擴大與提高診斷準確率之作用。
利用該系統捕捉人體細胞新陳代謝過程的熱輻射信息，根據受檢部位細胞代謝的熱輻射強度進行掃描組合成像，再經計算機處理，對人體各種病變進行定性和鑒別診斷；特別是安全性大，無介入損傷，無外源放射性輻射，效率高，尤其是健康普查和早期診斷，一般人群的健康狀況普查，高危人群的定期檢查早期預示心肌梗塞、腦梗塞等缺血性病變的發生，準確診斷甲狀腺、乳腺、前列腺及骨骼等部位的炎癥或癌變療效觀察和復查追蹤，對腫瘤化療或放療效果進行評估，監測惡性腫瘤的復發和轉移情況等多種檢測功能。因此近年來在國內外進展迅速，得到越來越多的熱掃描成像系統專家重視，國內外均有熱掃描成像系統的儀器生產；如北京光電子技術應用研究所的WP-95；中軟多維的DW-9100；華北光電技術研究所的熱掃描成像系統(HR-2紅外熱像儀又名熱CT)；貝億公司的TSI-2型熱掃描成像系統(熱CT)有資料稱已申報美國專利受93個成員國保護；但稱之為“CT”未能得至多數同行認可，因其實際上是一個二維圖像，只是由于攝像頭的溫度分辨率的提高，減去一些層次，余下的便視為深部圖像，據稱最深可達7毫米，但到底是幾毫米？不能準確定論，故只能定性而不能定量。目前已知的國內外現行方法，皆屬二維成像；雖然如此，但該方法不失為21世紀醫學影像診斷先鋒之一的光輝；但由于不能得到深部定位，故而使這一診斷方法受到一定局限。然而由于“熱掃描成像系統專用床”的出現(專利號992425662)，解決了臥位裸露被檢體與攝像頭之間的垂直相對，因為溫度向上的特性，使人體輻射能量集中程度有所增加，從而間接的提高了靈敏度，為“紅外線計算機斷層裝置”的實現，提供了硬件基礎和制造可能的條件。
本實用新型的目的是要解決穩定而真實的二維和三維圖像的顯示，使斷層成像的技術的實現成為可能，重點解決冠心病早期發現和有些疾病的定性定量問題。
本實用新型是這樣實現的在“熱掃描成像系統專用床”上，通過由三臺電機及其變速器和齒輪使立柱及滑軌，分別控制攝像頭做X、Y、Z軸即前后、上下、左右的移動，選定被檢位置后，再由一個角度控制器，控制電機齒輪作用于傳動杠桿，帶動粘有同步止動帶的帆布傳送帶床面，使被檢體面對攝像頭做角度變換(每次旋轉的角度任意選擇)再根據不同圖像要求，選取層面角度控制器和攝像頭控制裝置，使攝像頭自動伸縮聚焦，從而獲得穩定的二維圖像，通過人體的360度的旋轉，將若干個二維圖像的信息，通過電子計算機的一系列采集、濾波、運算、校正、補償、反投影、重建處理后，使其獲得斷層圖像。
本實用新型由于采用了新型結構并對熱掃描成像系統專用床進行了一些改進，同時再根據人體組織生物體系熱力學的公式建立數學模型，通過一系列采集濾波和計算機圖像技術處理并加以改進，最后得到一個斷層圖像，使之成為一個名符其實的“熱CT”。
以下將結合附圖對實用新型做進一步詳細描述。
圖1是改進后的熱掃描成像系統專用床整體運行部分示意圖。
圖2是改進后的熱掃描成像系統專用床改進的端面運行部分示意圖。
圖3是本實用新型攝像頭控制裝置部分示意圖。
本實用新型是利用了“熱掃描成像系統專用床”的床體架(10)、攝像機頭立柱體(12)、立柱底座(11)及傳動機構、傳送帶式床面(3)三個基礎部分，配合攝像頭控制裝置組合而成。床體架由槽鋼、角鋼和方柱體及鋼板(23)固定螺絲(24)組成。攝像頭X軸移動是由同步電機(6)減速耦合齒輪(7)傳動鏈條(8)組成。攝像頭Y軸的移動是由移動電機(15)耦合輪(13)滑輪(14)鏈條(17)組成；攝像頭Z軸移動是由直線電機(18)傳動桿(19)組成。不銹鋼外罩的條形孔(16)所組成；床面(3)的轉動是由減速同步電機(4)耦合軸桿(5)帶動兩端裝有軸承、中間用工程塑料加工成與同步止動帶相配合的齒輪的主動軸(2)和兩端裝有軸承的被動軸(1)以及涂有特殊防滑而又堅固耐磨的橡膠的帆布并固定同步止動帶的傳送帶式床面(3)和用多層泡沫海綿制成的隨床面同步轉動的平衡枕(27)所組成，從而構成了角度轉換系統。
攝像頭控制裝置是由自動焦距控制器的微電機(28)控制螺桿(29)控制螺目母(30)控制鏡頭(34)組成；攝入面積控制器是由X、Y面積控制電機(32)(37)減速耦合桿(38)(39)正反螺紋桿(35)(33)和雙向控制板(31)(36)所組成。
檢查時，被檢查者面或背對攝像頭(20)臥于涂有特殊防滑而又堅固耐磨的橡膠的帆布并固定同步止動帶的傳送帶式床面(3)上，然后開動攝像頭X軸移動是由同步電機(6)通過減速齒輪軸桿(7)帶動運行輪(8)通過管狀圓型軌道(21)(22)，使攝像頭的底座(11)帶動攝像頭(20)按被檢體長軸做往復運動，選定所需部位后，再開動攝像頭Z軸移動的直線電機(18)，帶動攝像頭杠桿(19)使攝像頭(20)做左右運動。選好部位后，再按要求，開動攝像頭Y軸移動電機(15)通過耦合輪(13)帶動滑輪(14)使鏈條(17)帶動攝像頭(20)做上下運動，配合選擇攝像頭控制裝置以選定被檢體表面與攝像頭之間的的最佳距離。在攝像頭杠桿(19)的一端與攝像頭(20)結合處有固定栓孔(25)和側孔(26)可以方便的改變攝像頭方向，以便與傳統的立位方法對比之用。如果在檢查中需要不同角度時，可以開動減速同步電機(4)通過耦合軸桿(5)帶動主動軸(2)和被動軸(1)可使床面(3)，做往復運動，由于其具有床寬半徑的凹度，所以被檢體即可隨往復運動而轉動，從而使被檢體與攝像頭(20)之間，在無任何敷蓋物的情況下，夠達到選擇正負360度之間的任何角度，同時又達到使被攝體表面向上與攝像頭相垂直，這是一般二維成像的方法。
需要斷層像時，檢查方法與上述方法相同；所不同的是由攝像頭控制裝置通過自動焦距控制器的微電機(28)控制螺桿(29)控制螺目母(30)自動控制鏡頭(34)與被檢體表面的距離，達到選擇最清晰的圖像。由于人體斷層不同部位的需要，提高圖像質量，因而設置了“攝入面積控制器”。它是由X、Y面積控制的微型電機(32)(37)減速耦合桿(38)(39)正反螺紋桿(35)(33)當電機正轉時，由于正反螺紋的作用，使雙向控制板(31)(36)向內縮合；反之，向外張開，起到控制攝入面積之用，進而選用不同的斷層厚度。根據選擇不同層數，來決定攝像頭X軸移動的同步電機(6)的步進轉數，進而控制了X軸移動的間距和長度。
權利要求1.一個由床體架、攝像頭立柱體、底座傳動機構、傳送帶式床面所構成的紅外線計算機斷層機電裝置，其特征是利用了床體架(10)、攝像機頭立柱體(12)、立柱底座(11)傳動機構、傳送帶式床面(3)三個基礎部分，配合攝像頭控制裝置，組合而成。
2.根據權利要求1規定的紅外線計算機斷層機電裝置，其特征是攝像頭X軸移動由同步電機(6)減速耦合齒輪(7)傳動鏈條(8)組成，攝像頭Y軸的移動是由移動電機(15)耦合齒輪(13)滑輪(14)鏈條(17)制成。
3.根據權利要求1規定的紅外線計算機斷層機電裝置其特征是攝像頭Z軸移動是由直線電機(18)傳動桿(19)構成。
4.根據權利要求1規定的紅外線計算機斷層機電裝置，其特征是支持攝像頭立柱外罩的及條形孔(16)用不銹鋼制成。
5.根據權利要求1規定的紅外線計算機斷層機電裝置其特征是床面(3)的轉動是由減速同步電機(4)耦合軸桿(5)帶動兩端裝有軸承、中間用工程塑料加工成與同步止動帶相配合的齒輪的主動軸(2)兩端裝有軸承的被動軸(1)。
6.根據權利要求1、5規定的紅外線計算機斷層機電裝置，其特征是床面用涂有防滑而又堅固耐磨的橡膠帆布，并在其上加有同步止動帶，固定在傳送帶式床面(3)上。
7.根據權利要求1、5、6規定的紅外線計算機斷層機電裝置，其特征是用多層塑料海綿制成的隨床面同步轉動的平衡枕(27)以適不同高度的固定，從而構成了角度轉換系統。
8.根據權利要求1規定的紅外線計算機斷層機電裝置，其特征是在攝像頭(20)下面連接由以下單元所組成的攝像頭控制裝置，即自動焦距控制器的微電機(28)控制螺桿(29)控制螺目母(30)控制鏡頭(34)使之達到自動聚焦之目地。
9.根據權利要求1、8規定的紅外線計算機斷層機電裝置，其特征是攝入面積控制器是由X、Y面積控制電機(32)(37)選用可控微電機，減速耦合桿(38)(39)正反螺紋桿(35)(33)用工程塑料，雙向控制板(31)(36)選用金屬板加工而成。
專利摘要本實用新型提供了一個紅外線計算機斷層機電裝置。它是由改進了的“熱掃描成像系統專用床”,改用了同步可控電機,傳動鏈條,增加了同步轉動的平衡枕,攝像頭控制裝置,攝入面積控制器,可自動聚焦,控制攝入圖像面積,自控角度,為開發真正的“熱CT”奠定了硬件基礎,創造了可實現的條件,增添了新的診斷方法,進而提高診斷疾病的準確率。
文檔編號A61B6/03GK2455194SQ0023558
公開日2001年10月24日 申請日期2000年6月1日 優先權日2000年6月1日
發明者楊佩珩, 楊妍 申請人:楊佩珩